模块化连接器：汽车自动化组装的破局利器
模块化连接器：汽车自动化组装的破局利器
“整个蓝图中缺失的部分就是一种新型连接器，它可以实现自动化、实现所需的连接器密度并满足当今架构的所有要求，同时为OEM提供其个性化架构设计所需的灵活性。这就是模块化连接器的用武之地。”
当你观察汽车的“神经系统”——线束系统，会发现其中蕴含着惊人的细节：足足2000余条线束和600个连接器错综复杂地交织在一起，每一条线束的尺寸各不相同，组装步骤繁复精细，以至于仅一根线束的手工装配就需要耗费40至80小时的心血。是的，你没听错，这就是一场考验耐心与细致的“马拉松”。
面对这样的挑战，我们不禁要问：传统的组装方式是否已走到了变革的十字路口？答案显而易见。
于是，模块化连接器应运而生，它不仅能满足自动化组装需求，还完美适配了汽车架构的多样化要求，赋予了OEM灵活的个性化设计空间。据安波福的测试数据显示，采用模块化连接器后，机器人的工作效率能提升至原来的两到三倍。凭借在连接器与电气系统两大领域的深厚积淀，安波福已立下新的战略目标：到2030年，将低压线束组装的自动化率从2023年的15%提升至60%以上。
自动化挑战：
传统线束组装的困境与出路
随着功能的不断增加，传统的车辆架构面临挑战。汽车的新功能大多由软件驱动，而软件不仅依赖传感器和执行器，还需要相应的计算硬件支持。过去，每当OEM在引入新功能时，都会添加一个发动机控制单元（ECU），但随着功能的增多，ECU和设备网络变得复杂，这种方法已不再适用。
与此同时，与车辆区域控制相关的子线束也为自动化生产提供了契机，但传统的连接器设计并未充分考虑自动化装配需求。面对劳动力成本上升而供应量减少的未来趋势，自动化将在生产领域占据越来越重要的地位，汽车行业也在探索缩短线束生产与车辆组装距离的自动化方案，以优化供应链管理。
为了应对这一挑战，业界开始探索通过区域架构和中央计算这两项关键转变，来简化电子电气架构，同时也在寻找新的连接器解决方案来支持这一变革。
区域架构和中央计算是安波福SVA™智能汽车架构的核心所在。在此架构下，车辆的所有设备通过区域控制器连接，并将数据汇总至中央计算模块，中央计算系统使用复杂算法处理来自各个ECU的数据信号，有效简化了电子电气架构，并将线束划分为更小、更易于管理的区域。不过，要实现这两项关键转变，还需要在有限空间内提高区域控制器的功率和传输密度。
在此背景下，还需要这样一种新型连接器来填补自动化蓝图中的空白，它不仅需要实现自动化，满足高密度连接器的需求，还需要适应当今汽车架构的所有要求，并赋予OEM个性化设计的灵活性。模块化连接器正是解决这一系列问题的理想方案。
汽车连接系统的主要类型
模块化连接系统
由多种类型和尺寸端子组成，并与多种标准的模块相配合，按照要求把这些模块摆放至外框架中。
Mixed连接系统
结合多种低压端子尺寸，如1.2、0.50、2.8等。
Hybrid连接系统
将高速数据端子、信号端子和大电流端子相结合，如H-MTD®、MCA。
模块化连接器：
汽车自动化组装的破局利器
模块化连接器的出现为线束自动化组装开辟了新的途径，与传统的连接器相比优势显著，不仅支持简化的线束组件生产、自动插拔，还能够更好地控制质量。理想的模块化连接系统将在连接数量和类型方面提供较大的灵活性，同时保持与自动化系统适配的标准化尺寸。若设计合理，这一创新将在组装自动化方面释放无限可能。
模块化连接器优势
模块自动插拔
模块化连接器允许在线束组装过程中自动插拔，降低了线束插拔过程中损坏的风险，从而减小了线径，进而减轻重量、降低成本。
端子组合多样性
通过端子的多种组合，模块化连接器还可以满足多种I/O接口需求的设备。这种组合还可以满足设备要求的理想I/O。
灵活性
在外框架的选择上，制造商可根据设备的具体需求，包括设备形状和I/O接口数量，去定制最合适的框架。由于外框架可与任意模块配合使用，因此制造商可以根据需求更换使用不同的模块。随着数据需求的增长和数据标准的演变，这一特性尤为关键。
较小的线束套件
区域架构对车辆的电子电气架构进行了划分，进一步将这些区域细分到更小的子线束。每个子线束插入一个模块，而这些模块被摆放在一个外框架内，通过该外框架可以连接到区域控制器。
随着自动化技术的不断发展，模块化连接器的应用越来越广泛。其标准形状和尺寸使其易于机器人抓取和组装，从而提高了生产效率和质量。同时，它还支持创建简化的成套线束，这有助于提高每根线束接插对应孔位的准确性，减少返工，从而保证线束的质量可控性。此外，模块化连接器还支持在模块上打印二维码，便于产品的追踪和验证，为关键车辆部件质量的可追溯性提供了有力保障。
模块化连接器基于标准化尺寸和形状设计（通常为矩形），支持多种端子类型和尺寸的灵活组合。例如，一个模块内既可以容纳3个4.8mm端子，也可以容纳26个小型0.5mm端子，并保持矩形连接器模块外围尺寸的一致性。
为了便于模块的集成，还需设计标准化的外框架作为载体。其外框架用于容纳不同数量的模块，从单个模块到多达八个模块不等，可适应不同需求。外框架的设计关键在于确保模块能够精准锁定，理想情况下能够像Housing和Header对配的那样，保证每个模块四角的位置锁止到位，保障连接的稳固与可靠性。
模块化连接器作为汽车电子电气架构自动化创新的关键因素，正在引领汽车制造业向更高效率、更低成本、更高质量及更灵活的方向发展。而安波福身为兼具汽车“大脑”和“神经系统”独特优势的系统供应商，将深入拓展相关技术创新，挖掘自动化潜力，为未来汽车制造业自动化的转型升级添砖加码，向更安全、绿色、互联的移动出行未来不断前进。
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